История развития электричества: История изучения и развития электричества

Содержание

История электричества в России: появление и развитие

Появлению современных методов использования электричества предшествовала серия открытий в физике и технике, разбросанных по времени на несколько столетий. Наука оставила нам десяток имен, вовлеченных в этот важный процесс. Среди них есть и русские первооткрыватели.

Содержание

1 Электрическая дуга Петрова
2 Свеча Яблочкова
3 Лампа накаливания Лодыгина
4 «Электропередача»
5 Станции и трамваи
6 Первые ГЭС
7 ГОЭЛРО
8 Энергетика и война
9 Дальнейшее развитие
10 Современность

Электрическая дуга Петрова

История возникновения электричества сложилась бы иначе, если бы не экспериментатор и прилежный физик-самоучка Василий Петров (1761-1834). Этот ученый, движимый малопонятным любопытством, провел множество экспериментов. Его ключевым успехом стало открытие электрической дуги в 1802 году.

Петров показал, что его можно использовать в практических целях, включая сварку металлов, плавку и освещение. Тогда же экспериментатор создал большую гальваническую батарею. История развития электроэнергетики во многом обязана Василию Петрову.

Свеча Яблочкова

Еще один русский изобретатель, внесший вклад в развитие энергетики, — Павел Яблочков (1847–1894). В 1875 году он создал угольную дуговую лампу. Он получил название «Подсвечник Яблочкова». Впервые изобретение было продемонстрировано широкой публике на Всемирной выставке в Париже. Так была написана история происхождения света. Электричество в том смысле, в котором мы привыкли его понимать, становилось все ближе и ближе.

Лампа Яблочкова, несмотря на революционный характер идеи, имела несколько роковых недостатков. После отключения от источника он погас и перезапустить свечу уже не было возможности. Однако история происхождения электричества по праву оставила имя Павла Яблочкова в его летописях.

Лампа накаливания Лодыгина

Первые отечественные опыты, связанные с городским электрическим освещением, были проведены Александром Лодыгиным в Санкт-Петербурге в 1873 году. Именно он изобрел лампу накаливания. Однако попытка внедрить новинку в массовую эксплуатацию оказалась неудачной: она не смогла занять нишу от повсеместных газовых фонарей. Патент на вольфрамовую нить накаливания был продан иностранной компании General Electric.

Однако российские энтузиасты энтузиазма не утратили. Незадолго до Первой мировой войны Общество электрического освещения получило право производить лампы накаливания. Грандиозные планы не осуществились из-за кровопролития, экономического коллапса и всеобщей разрухи. В 1917 году лампы накаливания были только в богатых домах, успешных магазинах и т.д. В целом даже в двух столицах такое освещение освещало лишь треть зданий. Электричество в народе считалось невероятной роскошью, и каждое новое освещенное окно привлекало внимание тысяч горожан.

«Электропередача»

Возможно, история появления электричества в России сложилась бы иначе, если бы на рубеже XIX-XX веков не было таких проблем с электроснабжением. Если фабрики, села или города получали новый источник энергии, им приходилось покупать маломощные генераторы. Никаких государственных программ по финансированию электрификации пока не было. Если это оказывалось инициативой города, то, как правило, средства на новинку выделялись из закрома и резервного фонда.

История электроэнергетики показывает, что кардинальных изменений, связанных с электрификацией, страны добились только после появления полноценных электростанций. Уже тогда мощностей этих компаний хватало для энергоснабжения целых регионов. Первая электростанция в России появилась в 1912 году, а инициатором ее создания стало само «Общество электрического освещения».

Местом строительства такой важной инфраструктуры была Московская губерния. Станция получила название «Power Transmission». Инженер-технолог Роберт Классон считается ее отцом-основателем. Его имя носит и действующая до сих пор электростанция. Первоначально в качестве топлива использовался торф. Классон лично выбрал место возле водоема (вода нужна была для охлаждения). Добычу торфа возглавил Иван Радченко, который также прославился как революционер и член РСДРП.

Благодаря «Электротрансмиссии» история использования электричества получила новую яркую страницу. Для того времени это был уникальный опыт. Электроэнергия должна была подаваться в Москву, но расстояние от города до станции составляло 75 километров. Это означало, что необходимо было проложить высоковольтную линию, аналогов которой в России не было. Ситуация усугублялась тем, что в стране не было законодательства, регулирующего реализацию подобных проектов. Кабели должны были пересечь территорию многих дворянских владений. Владельцы станции собственного производства лично обошли аристократов и уговорили их поддержать инициативу. Несмотря на все сложности, линии были успешно завершены, и отечественная история электричества приобрела серьезный прецедент. У Москвы была своя энергия.

Станции и трамваи

Меньшие станции также появились в царскую эпоху. История электроэнергетики в России во многом обязана немецкому промышленнику Вернеру фон Сименсу. В 1883 году работал над праздничным освещением Московского Кремля. После первого успешного опыта его компания (которая впоследствии стала глобальной компанией) создала систему освещения Зимнего дворца и Невского проспекта в Санкт-Петербурге. В 1898 году в столице на Обводном канале появилась небольшая электростанция. Бельгийцы вложили деньги в аналогичное предприятие на набережной Фонтанки, а немцы вложили в другое предприятие на Новгородской улице.

История электричества не ограничилась рождением электростанций. Первый трамвай Российской Империи появился в 1892 году в Киеве. В Санкт-Петербурге этот новый вид общественного транспорта был впервые изобретен в 1907 году инженером-энергетиком Генрихом Графтио. Инвесторами проекта выступили немцы. Когда началась война с Германией, они вывели столицу из России, и проект был на время заморожен.

Первые ГЭС

Отечественная история электричества в царские времена также ознаменовалась появлением первых малых гидроэлектростанций. Первый появился на Зыряновском руднике в Горном Алтае. Большая слава пришлась на петербургский вокзал на реке Большая Охта. Одним из его строителей был сам Роберт Классон. Кисловодская ГЭС «Белый Уголь» послужила источником энергии для 400 уличных фонарей, трамвайных линий и насосов минеральной воды.

К 1913 году на разных реках России насчитывалось уже тысячи малых гидроэлектростанций. По оценкам экспертов, их общая мощность составила 19 мегаватт. Самой крупной гидроэлектростанцией была станция Гиндукуш в Туркестане (работает до сих пор). В то же время накануне Первой мировой войны наметилась заметная тенденция: в центральных провинциях упор делался на строительство тепловых электростанций, а в отдаленной провинции — на водонепроницаемость. История создания электричества для российских городов началась с крупных инвестиций иностранцев. Даже оборудование для станций было почти полностью иностранным. Например, турбины покупали везде, от Австро-Венгрии до США.

В период 1900-1914 годов уровень электрификации России был одним из самых высоких в мире. В то же время была очевидная предвзятость. Электроэнергия в основном поставлялась для промышленности, но спрос на бытовую технику оставался довольно низким. Ключевой проблемой по-прежнему оставалось отсутствие централизованного плана модернизации страны. Движение вперед осуществляли частные компании, в основном иностранные. Немцы и бельгийцы в основном финансировали проекты в двух столицах и старались не рисковать своими средствами в далекой российской провинции.

ГОЭЛРО

Пришедшие к власти после Октябрьской революции в 1920 году большевики приняли план электрификации страны. Его развитие началось во время гражданской войны. Руководителем компетентной комиссии (ГОЭЛРО — Государственная комиссия по электрификации России) назначен Глеб Кржижановский, который уже имел опыт работы с различными энергетическими проектами. Например, он помог Роберту Классону с торфяной станцией в Подмосковье. Всего в комиссию, создавшую план, входило около двухсот инженеров и ученых.

Хотя проект был предназначен для развития энергетики, он затронул и всю советскую экономику. В качестве сопутствующей электрификации предприятия появился Сталинградский тракторный завод. В Кузнецком угольном бассейне возник новый промышленный район, где началась разработка огромных ресурсных месторождений.

По плану ГОЭЛРО должно было быть построено 30 электростанций регионального значения (10 ГЭС и 20 ТЭЦ). Многие из этих предприятий по-прежнему активны. Среди них Нижегородская, Каширская, Челябинская и Шатурская ТЭЦ, а также Волховская, Нижегородская и Днепровская ГЭС. Реализация плана привела к появлению нового экономического районирования страны. Историю света и электричества можно связать только с развитием транспортной системы. Благодаря ГОЭЛРО появились новые железные и автомобильные дороги, канал Волго-Дон. Именно благодаря этому плану началась индустриализация страны, и история электроэнергетики в России перевернула еще одну важную страницу. Задачи, поставленные ГОЭЛРО, были достигнуты в 1931 году.

Энергетика и война

Накануне Великой Отечественной войны суммарная мощность электроэнергетики СССР составляла около 11 миллионов киловатт. Вторжение в Германию и разрушение большей части инфраструктуры значительно снизили эти показатели. На фоне этой катастрофы Госкомобороны поставило строительство объектов генерации мощности в оборонный заказ.

С освобождением оккупированных немцами территорий начался процесс восстановления разрушенных или поврежденных электростанций. Наиболее важными из них были Свирская, Днепровская, Баксанская и Кегумская ГЭС, а также Шахтинская, Криворожская, Штеревская, Сталиногорская, Зуевская и Дубровская ГЭС. Подача электроэнергии в оставленные немцами города первоначально осуществлялась за счет электропоездов. Первая мобильная станция такого типа прибыла в Сталинград. В 1945 году отечественной электроэнергетике удалось выйти на довоенный уровень производства. Даже краткая история электроэнергетики показывает, что путь модернизации страны был тернист и тернист.

Дальнейшее развитие

После начала мира в СССР продолжалось строительство крупнейших в мире тепловых и гидроэлектростанций. Энергетическая программа реализовывалась по принципу дальнейшей централизации всего сектора. К 1960 году производство электроэнергии увеличилось в шесть раз по сравнению с 1940 годом. В 1967 году завершился процесс создания единой энергетической системы, объединившей всю европейскую часть страны. В эту сеть вошли 600 электростанций. Их общая мощность составила 65 миллионов киловатт.

В будущем упор в развитии инфраструктуры будет сделан на азиатский и дальневосточный регионы. Отчасти это связано с тем, что здесь было сосредоточено около 4/5 всех гидроресурсов СССР. Построенная на Ангаре Братская ГЭС стала «электрическим» символом 1960-х годов. Затем последовал аналогичный Красноярский вокзал на Енисее.

На Дальнем Востоке также развита гидроэнергетика. В 1978 году дома советских граждан начали получать электроэнергию, которую вырабатывала Зейская ГЭС. Высота его плотины составляет 123 метра, а вырабатываемая мощность — 1330 мегаватт. Саяно-Шушенская ГЭС считалась в Советском Союзе настоящим инженерным чудом. Проект реализовывался в непростом климате Сибири и в удаленности крупных городов с необходимой промышленностью. Многие детали (например, гидротурбины) прибыли на верфь через Северный Ледовитый океан, совершив путь в 10 000 километров.

В начале 80-х годов топливно-энергетический баланс советской экономики существенно изменился. Атомные электростанции играют все более важную роль. В 1980 г их доля в производстве энергии составляла 5%, а в 1985 г. — уже 10%. Обнинская АЭС была локомотивом промышленности. В этот период началось ускоренное массовое строительство АЭС, но экономический кризис и чернобыльская катастрофа замедлили этот процесс.

Современность

После распада СССР инвестиции в электроэнергетику сократились. Строящиеся, но еще не достроенные станции, массово законсервированы. В 1992 году единая электрическая сеть была присоединена к РАО ЕЭС России.

Это не помогло избежать системного кризиса в сложной экономике.

Второе дыхание электроэнергетики наступило в 21 веке. Возобновились многие советские стройки. Например, в 2009 году было завершено строительство Бурейской ГЭС, начатое в 1978 году. Строятся также атомные станции: Балтийская, Белоярская, Ленинградская, Ростовская.

Предыдущая записьСостав политбюро ЦК КПСС при Брежневе: список
Следующая записьКто такие титаны в древнегреческой мифологии

Рекомендуем посмотреть

Adblock
detector

Когда появилось электричество: история развития

Активное использование электрического тока началось лишь в 20 веке, а до этого все ограничивалось опытами и исследованиями, проводимыми отдельными учеными из разных стран. Когда появилось электричество не имеет однозначного ответа, поскольку первые понятия о нем возникли еще в 7 веке до нашей эры. Наблюдая за некоторыми физическими явлениями, греческий ученый и философ Фалес Милетский обратил внимание на то, что янтарь способен притягивать легкие мелкие предметы после его трения о шерсть. На этом уровне знания об электричестве приостановились на многие века.

Первые исследования и открытия

Знания в области электричества стали развиваться далее лишь в 15 веке. И если рассматривать электричество, кто создал его и ввел такое понятие, следует в первую очередь отметить английского физика Уильяма Гильберта (1544-1603). Этот ученый-естествоиспытатель и придворный врач по праву считается основоположником учения об электричестве и магнетизме. Благодаря Уильяму появились термины «электричество» и «электрический». В своем научном труде Уильям Гильберт аргументированно доказывает наличие у Земли магнитного поля.

Книга «О магните, магнитных телах и великом магните Земли» подробно описывает опыты, подтверждающие магнитные и электрические свойства тел. Все тела были разделены на электризующиеся с помощью трения и не электризующиеся. Было установлено, что каждый магнит обладает двумя неразделимыми полюсами. То есть, при распиливании магнита на две равные части, на каждой половинке вновь образуется собственная пара полюсов. Разноименные полюса притягиваются друг к другу, а одноименные, наоборот, отталкиваются в противоположные стороны.

Во время опытов с металлическим шаром, взаимодействующим с магнитной стрелкой, ученым впервые было выдвинуто предположение о том, что Земля есть не что иное, как огромный магнит, а ее магнитные полюсы могут совпадать с географическими полюсами.

Электрические явления были исследованы ученым с помощью версора, созданного собственноручно, который стал первым своеобразным электроскопом. Понятия магнетизма и электричества разделились, поскольку магнитными свойствами обладают в основном металлические предметы, а электрические присущи многим веществам, входящим в особую категорию. В книге Уильяма Гилберта впервые определены понятия электрического притяжения, электрической силы и магнитных полюсов.

Опыты ученого через много лет решил повторить немецкий физик, инженер и философ из Магдебурга Отто фон Герике (1602-1686). Он изобрел специальные физические приборы, которые помогли не только подтвердить выводы Гилберта, но и подтвердить научные изыскания самого фон Герике. Лучшими доказательствами считаются ряд экспериментальных исследований, затрагивающих статическое электричество, которым до тех пор практически никто не интересовался.

Для подтверждения собственных изысканий и предыдущих опытов Уильяма Гильберта, фон Герике изобрел специальный прибор, позволяющий создавать электрическое состояние. В нем отсутствовал конденсатор для накопления электричества, производимого трением, поэтому данный прибор не в полной мере соответствовал понятию электрической машины. Тем не менее, он сыграл свою роль и благодаря ему история развития электричества получила новый толчок в нужном направлении.

Фон Герике открыл еще и эффект электрического отталкивания, который был ранее неизвестен. Для подтверждения данного эффекта был изготовлен большой шар из серы, сквозь который продевалась ось, приводившая его в движение. В процессе вращения он натирался сухой рукой, что вызывало электризацию шара. В ходе эксперимента было замечено, что тела вначале притягиваются к нему, а затем отталкиваются. Кроме того, было видно, как оттолкнувшуюся пушинку притягивают другие тела. В процессе исследования наблюдались и другие эффекты, подтверждающие общие характеристики и свойства электричества, известные в то время.

В дальнейшем электрическая машина фон Герике была усовершенствована немецкими учеными Бозе, Винклером, английским физиком Хоксби. С ее помощью в 18 и 19 веках удалось сделать массу новых открытий в теории и практике электричества.

Великие открытия 18-19 веков

Исследования в области электричества были успешно продолжены другими учеными. Так в 1707 году французский физик Дю Фей обнаружил разницу между электричеством, получаемым от трения о разные материалы. Для экспериментов использовались круги из стекла и древесной смолы.

В 1729 году английскими учеными Греем и Уилером было установлено, что отдельные виды веществ способны пропускать сквозь себя электричество. Именно с их открытия все тела начали разделяться по типам и называться проводниками и непроводниками электричества. В этом же году голландский физик Мушенбрук из Лейдена сделал грандиозное открытие. В ходе опытов со стеклянной банкой, закрытой с двух сторон листами станиоля, было установлено, что такой сосуд способен накапливать электричество. По месту проведения эксперимента данный прибор был назван лейденской банкой.

Большой вклад в науку внес американский ученый и общественный деятель Бенджамин Франклин. Он доказал теорию совместного существования положительного и отрицательного электричества, объяснил процессы, происходящие во время зарядки и разрядки лейденской банки. Было установлено, что свободная электризация обкладок этого прибора может происходить под действием разных электрических зарядов. Бенджамин Франклин много времени уделял изучению атмосферного электричества и доказал с помощью громоотвода возникновение молнии от разности электрических потенциалов.

В 1785 году французским ученым Шарлем Кулоном был открыт закон, описывающий электрическое взаимодействие между точечными зарядами. Открытие точного физического закона произошло без сложного лабораторного оборудования, с помощью лишь стальных шариков. Для определения расстояния и силы взаимодействия использовались такие же крутильные весы, как и при исследованиях сил тяготения между двумя телами. Ученый не пользовался абсолютной величиной электрических зарядов, он просто брал два одинаковых заряда или неодинаковые, но с заранее известной разницей их величины.

Важное открытие в области электричества было сделано итальянским ученым Алессандро Вольта в 1800 году. Этим изобретением стала химическая батарея, состоящая из круглых серебряных пластинок, переложенных кусками бумаги, предварительно смоченных соленой водой. Химические реакции, возникающие в батарее, способствовали регулярному вырабатыванию электрического тока.

В 1831 году знаменитый английский физик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, и на ее основе первым в мире изобрел электрический генератор. С именем Майкл Фарадей связаны понятия электрического и магнитного поля, изобретение простейшего электродвигателя.

Вся история электричества была бы неполной без выдающегося изобретателя Николы Тесла, работавшего на рубеже 19-20 веков и значительно обогнавшего свое время. Свои исследования в области магнетизма и электричества он постоянно переводил в практическую плоскость. Приборы, созданные гениальным ученым, до сих пор считаются уникальными и неповторимыми.

В течение всей своей жизни, посвященной изучению возможностей электричества, Тесла зарегистрировал множество патентов, сделал открытия, ставшие прорывом в электротехнике. Большинство изобретений и открытий, так или иначе до сих пор используются в повседневной жизни. Из наиболее известных работ следует отметить вращающееся магнитное поле, позволяющее использовать переменный ток в электродвигателях без преобразования в постоянный ток. Также Тесла создал двигатель переменного тока, на основе которого в дальнейшем был создан генератор переменного тока. Эти и другие открытия успешно использовались во многих технических решениях.

Ученых, сделавших весомый вклад в развитие науки об электричестве, можно перечислять очень долго. В завершение хочется отметить Георга Ома, который в ходе экспериментов вывел основной закон электрической цепи. Благодаря Ому появились такие термины, как электродвижущая сила, проводимость, падение напряжения и другие. Не менее известен Ампер Андре-Мари, придумавший правило правой руки для определения направления тока на магнитную стрелку. Ему принадлежит и конструкция усилителя магнитного поля, представляющего собой катушку с большим количеством витков. Эти и другие ученые много сделали для того, чтобы человечество в полной мере пользовалось теми благами, которые дает электричество.

История техники | Эволюция, возраст и факты

Международная космическая станция

Все СМИ

Похожие темы:: технология

См. весь связанный контент →

история технологии , развитие с течением времени систематических методов изготовления и выполнения действий. Термин технология , комбинация греческого technē , «искусство, ремесло», с logos , «слово, речь», означало в Греции дискурс об искусствах, как изящных, так и прикладных. Когда оно впервые появилось в английском языке в 17 веке, оно использовалось только для обозначения обсуждения прикладных искусств, и постепенно сами эти «искусства» стали объектом обозначения. К началу 20 века этот термин охватывал растущий спектр средств, процессов и идей в дополнение к инструментам и машинам. К середине века технология определялась такими фразами, как «средства или действия, с помощью которых человек стремится изменить или манипулировать своим окружением». Даже такие широкие определения подвергались критике со стороны наблюдателей, указывающих на возрастающую трудность разграничения научных исследований и технологической деятельности.

Крайне сжатый отчет об истории технологии, такой как этот, должен принять строгую методологическую схему, если он хочет отдать должное предмету, не искажая его тем или иным способом. План, которому следует следовать в настоящей статье, в первую очередь хронологический, прослеживающий развитие технологии через фазы, которые сменяют друг друга во времени. Очевидно, что разделение между фазами в значительной степени условно. Одним из факторов взвешивания было огромное ускорение западного технологического развития в последние столетия; Восточная техника рассматривается в данной статье в основном лишь в том, что касается развития современной техники.

В каждой хронологической фазе был принят стандартный метод исследования технологического опыта и инноваций. Это начинается с краткого обзора общих социальных условий рассматриваемого периода, а затем продолжается рассмотрением доминирующих материалов и источников энергии периода и их применения в производстве продуктов питания, обрабатывающей промышленности, строительстве, транспорте и связи. , военная техника и медицинская техника. В заключительном разделе рассматриваются социокультурные последствия технологических изменений того периода. Эта схема модифицируется в соответствии с конкретными требованиями каждого периода — например, обсуждение новых материалов занимает значительное место в описаниях более ранних фаз, когда вводились новые металлы, но сравнительно не важно в описаниях некоторых более поздних фаз — но общая закономерность сохраняется на всем протяжении. Одним из ключевых факторов, который нелегко вписывается в эту схему, является разработка инструментов. Казалось наиболее удобным связать их с изучением материалов, а не с каким-либо конкретным приложением, но было невозможно быть полностью последовательным в этом подходе. Дальнейшее обсуждение конкретных направлений технологического развития представлено во множестве других статей: например,

см. электроника; исследование; обработка информации.

Общие соображения

По сути, техники — это методы создания новых инструментов и изделий из них, а способность создавать такие артефакты — определяющая характеристика человекоподобных видов. Другие виды создают артефакты: пчелы строят сложные ульи для хранения своего меда, птицы вьют гнезда, а бобры строят плотины. Но эти атрибуты являются результатом паттернов инстинктивного поведения и не могут быть изменены в соответствии с быстро меняющимися обстоятельствами. Люди, в отличие от других видов, не обладают сильно развитыми инстинктивными реакциями, но обладают способностью систематически и творчески мыслить о приемах. Таким образом, люди могут вводить новшества и сознательно изменять окружающую среду так, как не удавалось ни одному другому виду. Обезьяна может иногда использовать палку, чтобы сбивать бананы с дерева, но человек может превратить палку в режущий инструмент и срезать целую связку бананов. Где-то на переходе между ними появляется гоминид, первый человекоподобный вид. В силу природы человечества как производителя инструментов, люди с самого начала были технологами, и история технологий охватывает всю эволюцию человечества.

Викторина «Британника»

Гаджеты и технологии: правда или вымысел?

Используя рациональные способности для разработки методов и изменения окружающей среды, человечество столкнулось с проблемами, отличными от проблем выживания и производства богатства, с которыми сегодня обычно ассоциируется термин

технология .

Техника языка, например, включает осмысленное манипулирование звуками и символами, и точно так же техники художественного и ритуального творчества представляют собой другие аспекты технологического стимула. В этой статье не рассматриваются эти культурные и религиозные методы, но важно с самого начала установить их взаимосвязь, потому что история техники обнаруживает глубокое взаимодействие между стимулами и возможностями технологических инноваций, с одной стороны, и социокультурными условиями, с одной стороны. человеческая группа, внутри которой они происходят, с другой.

Социальное участие в технологических достижениях

Понимание этого взаимодействия важно при изучении развития технологий сменяющими друг друга цивилизациями. Чтобы максимально упростить отношения, есть три точки, в которых должно быть некоторое социальное участие в технологических инновациях: социальная потребность, социальные ресурсы и сочувствующий социальный дух. При отсутствии любого из этих факторов маловероятно, что технологическая инновация получит широкое распространение или будет успешной.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Чувство социальной необходимости должно быть сильно ощутимо, иначе люди не будут готовы выделять ресурсы на технологические инновации. Необходимым может быть более эффективный режущий инструмент, более мощное грузоподъемное устройство, машина, экономящая труд, или средство использования нового топлива или нового источника энергии. Или, поскольку военные потребности всегда служили стимулом для технологических инноваций, они могут принять форму потребности в более совершенном оружии. В современном обществе потребности порождены рекламой. Каким бы ни был источник социальной потребности, важно, чтобы о ней сознавало достаточное количество людей, чтобы создать рынок для артефакта или товара, который может удовлетворить эту потребность.

Социальные ресурсы также являются необходимым условием успешной инновации. Многие изобретения потерпели неудачу из-за отсутствия необходимых для их реализации социальных ресурсов — капитала, материалов и квалифицированного персонала. Записные книжки Леонардо да Винчи полны идей для вертолетов, подводных лодок и самолетов, но лишь немногие из них дошли даже до стадии моделей, потому что не хватало тех или иных ресурсов. Ресурс капитала предполагает наличие избыточной производительности и организации, способной направить доступное богатство в те каналы, в которых изобретатель может его использовать. Ресурс материалов предполагает наличие подходящих металлургических, керамических, пластиковых или текстильных материалов, которые могут выполнять любые функции, требуемые от них новым изобретением. Ресурс квалифицированного персонала подразумевает наличие техников, способных создавать новые артефакты и разрабатывать новые процессы. Короче говоря, общество должно быть хорошо оснащено соответствующими ресурсами, чтобы поддерживать технологические инновации.

Сочувствующий социальный дух подразумевает среду, восприимчивую к новым идеям, такую, в которой доминирующие социальные группы готовы серьезно относиться к инновациям. Такая восприимчивость может быть ограничена конкретными областями нововведений — например, улучшениями в оружии или навигационной технике — или может принимать форму более общей позиции исследования, как это имело место среди промышленного среднего класса в Британии в 18-м веке. века, которые были готовы культивировать новые идеи и изобретатели, селекционеры таких идей. Какова бы ни была психологическая основа изобретательского гения, не может быть никаких сомнений в том, что существование социально значимых групп, желающих поощрять изобретателей и использовать их идеи, было решающим фактором в истории техники.

Таким образом, социальные условия имеют первостепенное значение для разработки новых методов, некоторые из которых будут рассмотрены ниже более подробно. Однако стоит оформить еще одну пояснительную записку. Это касается рациональности техники. Уже было замечено, что технология предполагает применение разума к технике, и в 20 веке стало считаться почти аксиомой, что технология — это рациональная деятельность, вытекающая из традиций современной науки. Тем не менее, следует отметить, что техника в том смысле, в каком здесь используется этот термин, намного старше науки, а также что техники имеют тенденцию застывать на протяжении столетий практики или превращаться в такие парарациональные упражнения, как алхимия. Некоторые техники стали настолько сложными, часто зависящими от процессов химических изменений, которые не были поняты даже тогда, когда они широко практиковались, что технология иногда сама становилась «мистерией» или культом, в который ученика нужно было посвящать, как священника в священный сан. и в которой было важнее скопировать древнюю формулу, чем вводить новшества. Современную философию прогресса нельзя отнести к истории техники; на протяжении большей части своего долгого существования технология была практически застойной, загадочной и даже иррациональной. Нет ничего удивительного в том, что некоторые сохранившиеся фрагменты этой мощной технологической традиции присутствуют в современном мире, и в современной дилемме высокотехнологичного общества, рассматривающего вероятность того, что оно будет использовать свои изощренные методы для того, чтобы совершить собственное уничтожение. Таким образом, необходимо остерегаться чрезмерно поверхностного отождествления техники с «прогрессивными» силами современной цивилизации.

С другой стороны, невозможно отрицать, что в технике есть прогрессивный элемент, так как из самого элементарного обзора ясно, что приобретение техники есть кумулятивный процесс, при котором каждое поколение наследует запас техники, на котором он может строить, если захочет и если позволят социальные условия. В течение долгого времени история технологии неизбежно выявляет моменты инноваций, которые демонстрируют это кумулятивное качество по мере того, как некоторые общества шаг за шагом продвигаются от сравнительно примитивных технологий к более сложным. Но хотя это развитие происходило и продолжается до сих пор, природе техники не присущ такой процесс накопления, и это, конечно, не было неизбежным развитием. Тот факт, что многие общества оставались в состоянии стагнации в течение длительных периодов времени, даже на достаточно развитых стадиях технологической эволюции, а некоторые фактически регрессировали и утратили переданные им накопленные технологии, демонстрирует неоднозначную природу технологии и исключительную важность его связь с другими социальными факторами.

Способы передачи технологий

Другим аспектом кумулятивного характера технологии, который требует дальнейшего изучения, является способ передачи технологических инноваций. Это неуловимая проблема, и необходимо принять феномен одновременного или параллельного изобретения в тех случаях, когда нет достаточных доказательств, чтобы показать передачу идей в том или ином направлении. Механика их передачи была чрезвычайно усовершенствована в последние века благодаря печатному станку и другим средствам связи, а также благодаря возросшей легкости, с которой путешественники посещают источники инноваций и приносят идеи домой. Однако традиционно основным способом передачи было перемещение артефактов и мастеров. Торговля артефактами обеспечила их широкое распространение и поощрила подражание. Еще важнее то, что миграция мастеров — будь то странствующие слесари ранних цивилизаций или немецкие инженеры-ракетчики, чьи экспертные знания были приобретены как Советским Союзом, так и Соединенными Штатами после Второй мировой войны, — способствовала распространению новых технологий.

Доказательства таких процессов технологической передачи напоминают о том, что материал для изучения истории техники поступает из различных источников. Многие из них, как и любое историческое исследование, опираются на документальные материалы, хотя для ранних цивилизаций их мало из-за общего отсутствия интереса к технологиям со стороны писцов и летописцев. Таким образом, для этих обществ и для многих тысячелетий более ранней незарегистрированной истории, в которой происходили медленные, но существенные технологические достижения, необходимо в значительной степени полагаться на археологические свидетельства. Даже в связи с недавним прошлым историческое осмысление процессов быстрой индустриализации можно сделать более глубоким и ярким благодаря изучению «промышленной археологии». Много ценного материала такого рода накоплено в музеях и еще больше остается в местах его использования для наблюдения полевого работника. Историк техники должен быть готов использовать все эти источники и при необходимости привлекать навыки археолога, инженера, архитектора и других специалистов.

Технологические разработки: электричество | Ребекка Уайт

Девятнадцатый век был ключевым периодом в развитии научных знаний об электричестве. Электричество из научной диковинки превратилось в практический инструмент, который все чаще присутствовал в жизни простых людей. Было два направления развития: сначала научные разработки в области теории и понимания электричества, затем связанные с ними разработки в области практического использования электричества в повседневных целях.

Электрические явления интересовали ученых на протяжении сотен лет, хотя и только как предмет интеллектуального любопытства до 1600 года. Даже к 1800 году представления о физических явлениях, связанных с электричеством, были относительно запутанными. Это должно было измениться в девятнадцатом веке, когда произошли значительные изменения в понимании различных аспектов электричества. Они не ограничивались одной страной или группой ученых, а опирались на знакомства и связи, выходящие за местные и национальные границы.

Достижения девятнадцатого века начались с изобретения Вольтова столба, который был завершен в 1800 году. Кульминация работы итальянца Алессандро Вольта, Вольтов столб (который состоял из ряда электрических элементов, образующих таким образом батарею) предоставил первое средство для получения непрерывного электрического тока. Это превратило электричество из переходного явления в явление, которое можно было должным образом изучить. Плоды этого изобретения появились быстро. В течение года Николсону и Карлайлу удалось провести электролиз воды. В дальнейшем Хамфри Дэви использовал его для разложения различных веществ, что привело к открытию калия и натрия. Батарея получила дальнейшее развитие в девятнадцатом веке. Первая серийно выпускаемая батарея была разработана Уильямом Круикшенком и использовалась по умолчанию до изобретения неполяризующего элемента в 1836 году. Ячейка, первичная батарея, была усовершенствована в 1868 году Жоржем Лекланше, что сделало ее надежным источником энергии. власть. Как и первичные батареи, вторичные батареи также стали играть важную роль в практическом использовании электричества, поскольку они позволяли хранить и экономить электричество до тех пор, пока оно не понадобится. Эти батареи были неотъемлемой частью систем постоянного тока, используемых для производства электроэнергии в домашних условиях. Таким образом, в девятнадцатом веке батареи как способ производства и хранения электроэнергии получили значительное развитие.

Другая ключевая область развития была в области электромагнетизма. В 1819 году датский ученый Ганс Кристиан Эрстед обнаружил, что стрелка компаса отклоняется от провода, по которому течет электрический ток. Это спровоцировало дополнительные исследования в этой области. Андре-Мари Ампер, французский ученый, быстро подхватил открытия Эрстеда, разработав математическую теорию, которая объяснила уже наблюдаемые электромагнитные явления и предсказала многие другие. Майкл Фарадей, британский химик и физик, опираясь на эту работу, сделал несколько чрезвычайно важных открытий в этой области. В 1831 году его эксперименты привели его к открытию взаимной индукции, формы электромагнитной индукции, заложившей основу для многих последующих разработок. В течение следующих нескольких десятилетий различные ученые и экспериментаторы пытались узнать больше об этих механизмах и улучшить их, и эти усилия привели к отрывочным и сложным достижениям. Однако в этот период принцип индукционной катушки был лучше понят и развит, что повлияло на дальнейшие разработки.

Достижения в области электромагнетизма сыграли важную роль в развитии механического производства электроэнергии. Изучение связи между движением и электричеством началось в 1820-х и 1830-х годах, а первый патент был получен Томасом Дэвенпортом в 1837 году. Машины были основаны на теории, а не на эффективной практике, и имели небольшое влияние. В следующие несколько десятилетий принцип электрического движения получил дальнейшее развитие. Значительным событием стало изобретение Теслой асинхронного двигателя в 1883 году, устройство, которое ранее считалось невозможным. Достижения в понимании электромагнитного поля также привели к разработке генератора. Важным шагом на пути к эффективным генераторам стало введение «самовозбуждения». Он использовал ток, вырабатываемый генератором, для питания собственных проводов. Несколько человек независимо друг от друга пришли к открытию в 1866 году, и в конце 1860-х годов в этом типе модели произошли значительные изменения. Это развитие производства электроэнергии сделало ток более надежным и привело к возобновлению интереса к электрическому освещению. Технология производства электроэнергии продолжала совершенствоваться до конца века, и к 1887 году в Дептфорде была построена первая в мире электростанция высокого давления. Это не имело коммерческого успеха, но продемонстрировало жизнеспособность крупномасштабного производства и распространения электроэнергии.

Разработка индукционных катушек также привела к разработке трансформатора, который мог передавать электрическую энергию от одной цепи к другой с помощью проводников с индуктивной связью. Использование таких устройств предлагалось в течение нескольких десятилетий, а практическая система была разработана Голаром и Гиббсом в 1883 году. Это позволяло изменять напряжение между цепями, решая несколько практических проблем, связанных с передачей электроэнергии на большие расстояния и подключением оборудования. разных напряжений к одному и тому же источнику питания. До 1880-х годов почти все трансформаторы были «открытого» типа, без железного стержня, соединяющего цепь. Были разногласия по поводу эффективности этих моделей, но практика показала, что «закрытые» трансформаторы более эффективны, и к концу века они стали нормой. Разработка трансформаторов продемонстрировала важность практических знаний, а также теории в развитии электричества.

Еще одним ключевым аспектом развития электротехники была «война токов». Конфликт касался того, должно ли электроснабжение обеспечиваться постоянным током (DC), обычно вырабатываемым батареями, или переменным током (AC), вырабатываемым генераторами. Наряду с рядом практических проблем, связанных с генерацией, хранением и колебаниями спроса, дебаты также включали спорные обсуждения относительной безопасности каждой системы, причем основные сторонники с обеих сторон утверждали, что другая система представляет угрозу для безопасности пользователей и широкая публика. Однако практические проблемы системы постоянного тока и преимущества системы переменного тока для передачи на большие расстояния означали, что к 1900 система переменного тока была признана наиболее подходящей для общественного снабжения, хотя большая часть бытовой электроэнергии по-прежнему производилась в системе постоянного тока.

Наряду с развитием понимания электрических явлений к концу девятнадцатого века технологические разработки все больше превращали электричество в практический инструмент. Первым из них был телеграф. Эта идея была предложена в восемнадцатом веке, но открытие электромагнитных сил в девятнадцатом веке позволило ее развить дальше. Первый коммерчески жизнеспособный телеграф был разработан Куком и Уитстоном в 1837 году, за ним последовала система Сэмюэля Морса в 1838 году. Все системы основывались на отклонении намагниченных игл от электрического тока. Изобретение Морса изначально считалось диковинкой, а телеграф Кука и Уитстона изначально не имел коммерческого успеха. Тем не менее телеграфы вскоре получили более широкое распространение. В 1870-1, 9В Великобритании было отправлено 0,8 миллиона сообщений. Влияние на коммуникации внутри и между странами было драматическим. Подводные телеграфные кабели были разработаны позже, после открытия подходящего материала покрытия для проводов, и первые (хотя и недолговечные) кабели через Ла-Манш были проложены в 1850 году, а в 1866 году — более долговечные кабели через Атлантику. К концу века телеграфия стала основной электрической технологией, с которой был знаком средний человек.

Другие коммуникационные технологии были разработаны в девятнадцатом веке. Грубая система передачи звука с помощью электричества была изобретена в 1860-х годах, но только после параллельных работ Белла, Хауса и Грея был изобретен телефон. Беллу часто приписывают изобретение, но большая часть работы была проделана одновременно Хаусом и Греем. Хотя Беллу был выдан патент на изобретение в 1875 году, он оказался очень спорным, что привело к более чем 600 судебным искам. Затем быстро развивалась телефония. Девятнадцатый век также стал свидетелем открытия и развития радио. В 1877 году Клерк Максвелл опубликовал свой знаменитый «Трактат об электричестве и магнетизме», в котором он доказал существование и предсказал многие свойства волн, которые позже стали известны как радиоволны. В 1886 г. Генрих Рудольф Герц продемонстрировал получение и обнаружение этих волн, а в 189 г.6 Гульельмо Маркони использовал их для радиосвязи на пару миль. Первая коммерческая радиокомпания была основана в 1897 году, а первое коммерческое сообщение было отправлено в 1898 году. Таким образом, в конце девятнадцатого века появились первые проблески технологии электросвязи, телефонии и радио.

Другим применением электричества было освещение. Первым разработанным типом было дуговое освещение, в котором ток, проходящий между двумя угольными стержнями, вызывал серию искр и, следовательно, свет. Электрические принципы, лежащие в основе этого, впервые были продемонстрированы Дэви в 1802 году, но практические проблемы означали, что для дальнейшего развития технологии потребовалось несколько десятилетий. Значительное развитие произошло в 1876 году с изобретением свечи Яблочкова, усовершенствованной версии дуговой лампы, которая перегорала медленнее. Дуговые лампы стали появляться в общественных местах с 1878 года. Еще больше патентов было подано в 1880-х и 1890s, но двумя наиболее важными достижениями в области дуговых ламп были «заключение» света в стеклянную трубку и добавление солей, обеспечивающих пламя, к угольным стержням. К 1890 году в Англии использовалось около 1400 дуговых ламп, а к 1910 году их число увеличилось примерно до 21 400. Однако дуговые лампы были заменены новой, более надежной и удобной формой освещения: лампами накаливания.

В 1860 году Джон Ванамакер, английский ученый, изобрел то, что принято считать первой лампой накаливания. Однако проблемы, связанные с быстрым выгоранием нити накала, означали, что в течение следующих двадцати лет в технологии был достигнут небольшой прогресс. Никакая практическая лампа не могла появиться до тех пор, пока внутри колбы не создавался подходящий вакуум; это было достигнуто с изобретением ртутного насоса Шпренгеля в 1875 году. Также были необходимы улучшенные нити накала, и различные эксперименты проводились такими фигурами, как Свон и Эдисон. Эти двое, среди прочих, в конце концов придумали жизнеспособные нити накала и начали коммерческое производство ламп примерно с 1880 года. Между Эдисоном и Суоном были серьезные споры относительно того, кто разработал усовершенствования, а также споры по поводу того факта, что Эдисон приобрел патент, но компания Свана объединилась с компанией Эдисона в 1883 году, что положило конец проблемам. Пока действовал патент, лампочки были относительно дорогими, но их цена упала по мере роста спроса. Срок действия патента истек в 189 г.3 и компания Эдисона столкнулась с серьезной конкуренцией со стороны других производителей. В 1890-х годах лампы накаливания получили дальнейшее развитие, в качестве нитей накала использовались различные металлы, кульминацией которых стала вольфрамовая лампа накаливания, впервые представленная в 1909 году.

В конце девятнадцатого века в общественных местах все чаще стали использовать электрическое освещение. Общественные места, в том числе Британская библиотека, одними из первых стали использовать яркое и резкое дуговое освещение. Электрическое освещение также начало проникать в бытовую сферу с 1880-х годов, хотя сначала только аристократия могла позволить себе дорогую и пока еще экспериментальную технологию освещения. Некоторые считали электричество в доме опасным, и его противники, в том числе газовая промышленность, представляли его таковым. Ранние лампочки относительно быстро ломались, были относительно дорогими и вызывали опасения как потенциальная причина пожара. Домашние генераторы могут быть ненадежными, как и некоторые электросети. Закон об электрическом освещении 1882 года возложил бремя безопасности на поставщиков сетевого электричества, и были разработаны различные меры безопасности. Однако, несмотря на эти проблемы, количество домов с внутренним освещением в районе Лондона выросло с дюжины в середине 1880-х годов до нескольких тысяч к концу десятилетия. Это число продолжало расти до конца века, демонстрируя все более широкое распространение электрического освещения в доме в качестве замены газового освещения.

В девятнадцатом веке произошли важные изменения в понимании науки, лежащей в основе электричества, благодаря работам таких великих ученых, как Фарадей, заложенных в основу разработки более практичных технологий, которые превратили электричество из научного любопытства в повседневную практическую деятельность. инструмент, заложивший основу для программ массовой электрификации, которые появятся в двадцатом веке.

БИБЛИОГРАФИЯ

Bowers, B. История электрического света и энергии . Stevenage: Peter Peregrinus, 1982.

Cavicchi, E. «Развитие спиральных инструментов девятнадцатого века и опыт с электромагнитной индукцией», Annals of Science 63 (июль 2006 г.): 319-61.

Чант, К. (редактор) Наука, технологии и повседневная жизнь, 1870–1950 годы . Лондон: Routledge/The Open University, 1989.

Crowther, J.G. Британские ученые девятнадцатого века . Лондон: Кеган Пол, 19 лет.35.

Дибнер, Б. Алессандро Вольта и электрическая батарея . Нью-Йорк: Франклин Уоттс, 1964.

Диллон, М. Искусственный солнечный свет: социальная история домашнего освещения . London: The National Trust, 2002.

Dunsheath, P. (ed.) Век технологий, 1851-1951 . Лондон: Хатчинсонс, 1951.

Форман Пек, Дж. «Конкуренция, сотрудничество и национализация в телеграфной системе девятнадцатого века», История бизнеса 31 (июль 1989 г.): 81–102.

Гудэй, Г. Приручение электричества: технология, неопределенность и гендер, 1880–1914 . Лондон: Пикеринг и Чатто, 2008 г.

Хофман, Дж. Р. Андре-Мари Ампер . Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1995.

Хонг, С. «Эффективность и авторитет в спорах о «открытых и закрытых» трансформаторах», Annals of Science 52 (январь 1995 г. ): 49-75.

Джеймс, Ф. Майкл Фарадей, статья в Национальном биографическом словаре , http://www.oxforddnb.com/view/article/9153

Найт, Д. Сэр Хамфри Дэви, запись в Национальном биографическом словаре , http://www.oxforddnb.com/view/article /7314?docPos=2

Лукин, Б . Вопрос о власти: электричество и окружающая среда в межвоенной Британии . Manchester: Manchester University Press, 1990.

McNichol, T. AC/DC: The Savage Tale of the First Standards War . Сан-Франциско: Jossey Bass, 2006.

Миллс, А. «Ранние вольтовы батареи: оценка в современных единицах и применение к работе Дэви и Фарадея», Анналы науки 60 (2003): 373-98.

Морус, И.Р. «Социология искр: эпизод из истории и значение электричества», Social Studies of Science 18 (август 1998 г.): 387–417.

Най, DE . Технологии имеют значение: вопросы, с которыми нужно жить . Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 2006.